Tháng 09, 2019
Thứ hai
Thứ Bảy, ngày 26/10/2019 16:27 PM (GMT+7)

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút

Google vừa đạt một bước đột phá mới trong lĩnh vực máy tính lượng tử khi ra mắt cỗ máy mạnh mẽ nhất thế giới với khả năng giải toán siêu nhanh.

Phòng thí nghiệm của gã khổng lồ Google tại Thung lũng Silicon, Santa Barbara, California hôm 23/10 vừa qua đã cho công chúng được một dịp ngỡ ngàng khi giới thiệu siêu máy tính mạnh mẽ nhất thế giới tính đến thời điểm hiện tại.

Công trình này đánh bại mọi kỷ lục trước đây và khiến lĩnh vực máy tính lượng tử tiến lên một bước mới. Với cỗ máy này, Google cho biết có thể xử lý những phép tính siêu phức tạp mà máy tính thông thường không thể làm được, đó là chưa nói đến thời gian xử lý là nhanh không tưởng.

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút - 1

Siêu máy tính lượng tử mới của Google có thể giải bài toán mất 10.000 năm để xử lý chỉ trong 200 giây. Ảnh: Google.

Theo bài nghiên cứu công bố trên Tạp chí Nature, máy tính lượng tử mới của Google có thể giải quyết bài toán mà một máy tính bình thường phải mất đến 10.000 năm mới thực hiện được chỉ trong 3 phút 20 giây. Hãng công nghệ cũng ví sáng chế này như máy bay của anh em nhà Wright vì trước đây có rất nhiều người thử nghiệm phát triển nhưng chưa có được thành công.

Điểm khác biệt lớn nhất tạo nên sự vượt trội này, theo Google giải thích đó chính là máy tính bình thường lưu trữ dữ liệu ở dạng nhị phân gồm 1 hoặc 0, trong khi máy tính lượng tử chứa dữ liệu ở dạng các bit lượng tử hay qubit khiến chúng cùng lúc giải quyết được nhiều thông tin hơn, dẫn đến việc hoàn thành nhiệm vụ nhanh hơn đáng kể.

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút - 2

Cận cảnh mô hình mô phỏng một lõi máy tạo nên máy tính lượng tử của Google, đó là một cỗ máy với cách hoạt động hoàn toàn khác. Ảnh: Google.

2 qubit có thể chứa 4 giá trị cùng một lúc và nó có thể kết hợp cả hai giá trị 0 và 1 truyền thống. Khi số lượng qubit tăng lên thì số lượng giá trị cũng được tăng lên theo cấp số nhân. Công nghệ này đã được giới khoa học ấp ủ và phác thảo từ những năm 1980 nhưng lúc đó mọi thứ còn rất mơ hồ và mãi đến nay mới được hiện thực hóa.

Khoảng 20 năm trước, các nhà khoa học Nhật Bản đã có những bước đi đầu tiên trong việc chế tạo ra cỗ máy như vậy. Họ đã tìm ra kim loại có khả năng chịu lạnh ở mức nhiệt độ thấp nhất có thể và đây là việc đầu tiên và bắt buộc phải có để tạo ra một máy tính lượng tử.

“Cũng như máy bay của anh em nhà Wright, nó không thật sự trở thành một chiếc máy bay chuyên dụng như ngày nay nhưng nó chứng minh được điều đó là có khả thi. Siêu máy tính của Google còn phải mất rất nhiều thời gian trước khi được đưa ra khỏi phòng thí nghiệm và ứng dụng vào thực tế, nhưng rõ ràng việc đầu tư hàng triệu USD để tạo ra máy tính lượng tử đã sinh ra kết quả”, Scott Aaronson, nhà khoa học máy tính tại Đại học Texas, cho biết.

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút - 3

Sundar Pichai (trái) và một nhà nghiên cứu thuộc đội Google đang kiểm tra một máy tính lượng tử. Ảnh: Google.

Lấy một ví dụ dễ nhìn thấy để so sánh hiệu năng xử lý vấn đề của máy tính lượng tử và máy tính truyền thống, công ty này cho biết hãy thử xác định một số có thể chia hết cho bất kỳ số nguyên tố nào. Cách duy nhất để biết được điều này đó chính là thử lần lượt hết các con số cho đến khi tìm được kết quả và tập hợp chúng.

Máy tính truyền thống sẽ đi từng con số để tìm ra kết quả, trong khi máy tính lượng tử có thể chọn nhiều số và thử hết chúng trong một lần, giúp tăng cao xác suất tìm ra kết quả đúng và bác bỏ kết quả sai, dẫn đến kết quả cuối cùng sẽ có nhanh hơn.

Tại sao máy tính truyền thống không thể làm được điều như máy tính lượng tử đang làm? Đó là bởi vì khi hoạt động trong môi trường bình thường sẽ không đủ khả năng thực hiện điều đó. Siêu máy tính của Google được vận hành ở cấp độ hạ nguyên tử trong điều kiện siêu lạnh, nhiệt độ có thể đạt đến –273 độ C.

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút - 4

CEO Google Sundar Pichai bên cạnh chiếc máy tính lượng tử của hãng. Ảnh: Google.

Ứng dụng vào thực tế, công nghệ này sẽ giúp chế tạo ra nhiều sáng chế mà con người gặp rất nhiều khó khăn để thực hiện trước đây, chẳng hạn pin siêu nhẹ cho xe bay, tàu điện,... cũng như phát triển nhiều loại vật liệu mới, phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp tối tân trong tương lai.

Ngoài Google, những ông lớn trong làng công nghệ như Microsoft, Intel hay IBM cũng đang chạy đua để đạt được một bước tiến đáng kể trong ngành máy tính lượng tử. Theo nhiều nguồn tin, các doanh nghiệp đã đầu tư ít nhất 450 triệu USD vào lĩnh vực này.

Hãng đối thủ của Google trong lĩnh vực máy tính lượng tử là IBM vừa lên tiếng phản bác, cho rằng Google đang “làm quá” khi cho rằng bài toán họ đưa ra phải mất đến 10.000 năm mới giải quyết được. IBM cho biết một máy tính bình thường có thể thực hiện được trong 2,5 ngày.

Máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới giải bài toán 10.000 năm trong... 3 phút - 5

Máy tính lượng tử hoạt động trong một môi trường đặc biệt, không tồn tại trong điều kiện tự nhiên mà chỉ được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Google.

Ngoài những lĩnh vực dân dụng thường ngày, siêu máy tính lượng tử có thể được áp dụng để nâng cao bộ não của trí tuệ nhân tạo, giúp ích rất nhiều trong những lĩnh vực quan trọng của một quốc gia như chính trị hay an ninh quốc phòng. Do đó nhiều chính phủ đang dốc tiền của để phát triển chương trình này.

Ở bên kia bán cầu, Trung Quốc cũng chi ít nhất 400 triệu USD để phát triển công nghệ máy tính lượng tử cho riêng mình và đăng ký gấp đôi số bằng sáng chế của ngành này so với Mỹ trong vài năm trở lại đây. Chính phủ của Tổng thống Trump cũng hứa hẹn sẽ trích 1,2 tỷ USD ngân sách để phát triển công nghệ này trong tương lai gần.

Quốc Anh (Theo The New York Times)

Tin đọc nhiều

Cuộc sống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế sẽ trở nên rất cô đơn Lần đầu tiên sau một thập kỷ, Trạm Vũ trụ Quốc Tế (ISS) sẽ...
Đây là nguyên nhân giúp con người sống trên 110 tuổi Ngoài các yếu tố liên quan đến thói quen sinh hoạt, chế độ...
Chăn chống lửa - phương pháp phòng cháy mới? Tấm chăn này có thể giúp bảo vệ công trình khỏi nhiệt độ cao...
Tiêm thuốc sẽ không cần kim Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển thành công phương...